《《數(shù)控加工工藝與編程》(教學(xué)資源)第四章試題及答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《數(shù)控加工工藝與編程》(教學(xué)資源)第四章試題及答案（3頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四章試題及答案 1 ．什么叫做電火花加工 ? 答：電火花加工又稱放電加工〔 Electrical Discharge Machining 簡稱 EDM 〕，電火花加工是 利用電腐蝕原理， 對工件進行加工的一種工藝方法。 它既可以加工一般材料的工件， 也可以 加工用傳統(tǒng)的切削方法難以加工的各種高熔點、 高硬度、 高韌性的金屬材料以及精度要求高 的工件，因此特別適合模具零件的加工。 電火花加工形式很多，其中以電火花成形加工和電火花線切割加工應(yīng)用最為廣泛。電 火花成形加工主要用于形狀復(fù)雜的型腔、 凸模、 凹模的加工， 電火花切割加工主要用于沖模、 擠壓模的加工。電火花線切割機床是采

2、用電極絲〔鉬絲、鎢鉬絲等〕作為工具電極，在脈沖 電源作用下， 在工具電極和加工工件之間形成火花放電， 火花通道瞬間產(chǎn)生大量的熱， 使得 工件外表熔化甚至汽化。線切割機床通過X-Y 拖板和 U-V 拖板的運動，使得電極絲沿著預(yù)定 的軌跡運動，從而到達加工工件的目的。 2 ．電火花加工的根本原理是什么? 答： 加工時工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極， 并浸入工作液中或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g 隙。通過間隙自動控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進給，當兩電極間的間隙到達一定距離時， 兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿， 產(chǎn)生火花放電。 在放電的微細通道中瞬時集中大量 的熱能， 溫度可高達1 萬攝

3、氏度以上, 壓力也有急劇變化， 從而使這一點工作外表局部微量的 金屬材料立刻熔化、 氣化， 并爆炸式地飛濺到工作液中 , 迅速冷凝 , 形成固體的金屬微粒， 被 工作液帶走， 這時在工件外表上便留下一個微小的凹坑痕跡， 放電短暫停歇， 兩電極間工作 液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。緊接著，下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿 , 產(chǎn)生火花 放電，重復(fù)上述過程。這樣, 雖然每個脈沖放電蝕除的金屬量極少，但因每秒有成千上萬次 脈沖放電作用， 就能蝕除較多的金屬， 具有一定的生產(chǎn)率。 在保持工具電極與工件之間恒定 放電間隙的條件下， 一邊蝕除工件金屬 , 一邊使工具電極不斷地向工件進給, 最后

4、便加工出與 工具電極形狀相對應(yīng)的形狀。 3 ．電火花加工具有哪些憂缺點? 答： 1 〕 電火花加工時，由于不是靠刀具的機械方法去除金屬， 加工時無任何機械力的作用， 因此可以用來加工小孔、窄槽及各種復(fù)雜形狀的型孔和型腔。 2〕由于電脈沖參數(shù)可以任意調(diào)節(jié)，故在同一臺機床上可對零件進行粗、中、 精加工及 連續(xù)加工，節(jié)省了設(shè)備，提高了效率。 3〕電火花加工是直接用電能加工，故便于實現(xiàn)生產(chǎn)中的自動控制及加工自動化。 4〕電火花加工時是利用局部高溫蝕除金屬，任何硬、脆的金屬材料都無法抵抗這種高 溫，只要能導(dǎo)電，就能進行加工，因此，它能加工淬硬模具，并不會產(chǎn)生過多變形。 5〕經(jīng)過電火花加

5、工后的零件精度高，外表粗糙度可達 Ra1.25科網(wǎng)此，利用電火花加 工后的零件，稍加修正后即可裝配使用。 6〕型腔的加工余量一般較大，尤其是在不預(yù)加工的情況下，蝕除的金屬量更多，因此， 對電源的要求是：降低損耗和提高生產(chǎn)率。 7〕型腔屬于盲孔加工，其電蝕產(chǎn)物的排出較為困難，尤其是深型腔加工時更甚，因此， 在工藝上必須采用沖油或抽油式來實現(xiàn)排屑。 8〕由于型腔的形狀多較復(fù)雜，電極損耗引起其尺寸的變化會直接影響型腔的精度，因 此要求電極的損耗越小越好。 4．電火花加工—般應(yīng)用在什么場合下? 答：線切割主要應(yīng)用于加工各種形狀復(fù)雜和精密細小的工件， 例如沖裁模的凸模、 凹模、凸 凹

6、模、 固定板、 卸料板等， 成形刀具、 樣板、 電火花成型加工用的金屬電極， 各種微細孔槽、 窄縫、任意曲線等，具有加工余量小、加工精度高、生產(chǎn)周期短、制造本錢低等突出優(yōu)點， 已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用， 目前國內(nèi)外的電火花線切割機床已占電加工機床總數(shù)的 60% 以 上。 5 ．電火花加工時需要滿足哪些根本條件? 答： 1〕工具電極和工件電極之間必須維持合理的距離。在該距離范圍內(nèi)，既可以滿足脈沖 電壓不斷擊穿介質(zhì)， 產(chǎn)生火花放電， 又可以適應(yīng)在火花通道熄滅后介質(zhì)消電離以及排出蝕除 產(chǎn)物的要求。假設(shè)兩電極距離過大， 那么脈沖電壓不能擊穿介質(zhì)、 不能產(chǎn)生火花放電， 假設(shè) 兩電極短路，那

7、么在兩電極間沒有脈沖能量消耗，也不可能實現(xiàn)電腐蝕加工。 2〕兩電極之間必須充入介質(zhì)。在進行材料電火花尺寸加工時，兩極間為液體介質(zhì)〔專 用工作液或工業(yè)煤油〕；在進行材料電火花外表強化時，兩極間為氣體介質(zhì)。 3〕 輸送到兩電極間的脈沖能量密度應(yīng)足夠大。 在火花通道形成后， 脈沖電壓變化不大， 因此， 通道的電流密度可以表征通道的能量密度。 能量密度足夠大， 才可以使被加工材料局 部熔化或汽化，從而在被加工材料外表形成一個腐蝕痕〔凹坑〕，實現(xiàn)電火花加工。因而， 通道一般必須有105-106A/cm2 電流密度。放電通道必須具有足夠大的峰值電流，通道才可 以在脈沖期間得到維持。一般情況下

8、，維持通道的峰值電流不小于2A 。 4〕放電必須是短時間的脈沖放電。放電持續(xù)時間一般為10-7-10-3s 。由于放電時間短， 使放電時產(chǎn)生的熱能來不及在被加工材料內(nèi)部擴散， 從而把能量作用局限在很小范圍內(nèi)， 保 持火花放電的冷極特性。 5〕脈沖放電需重復(fù)屢次進行，并且屢次脈沖放電在時間上和空間上是分散的。這里包 含兩個方面的意義： 其一時間上相鄰的兩個脈沖不在同一點上形成通道； 其二， 假設(shè)在一定 時間范圍內(nèi)脈沖放電集中發(fā)生在某一區(qū)域， 那么在另一段時間內(nèi)， 脈沖放電應(yīng)轉(zhuǎn)移到另一區(qū) 域。只有如此，才能防止積炭現(xiàn)象，進而防止發(fā)生電弧和局部燒傷。 6〕脈沖放電后的電蝕產(chǎn)物能及時排放

9、至放電間隙之外，使重復(fù)性放電順利進行。在電 火花加工的生產(chǎn)實際中， 上述過程通過兩個途徑完成。 一方面， 火花放電以及電腐蝕過程本 身具備將蝕除產(chǎn)物排離的固有特性； 蝕除物以外的其余放電產(chǎn)物 〔如介質(zhì)的汽化物〕 亦可以 促進上述過程；另一方面，還必須利用一些人為的輔助工藝措施，例如工作液的循環(huán)過濾， 加工中采用的沖、抽油措施等等。 6 ．說說在什么情況下需要加工穿絲孔?為什么? 答：凹形類封閉形工件在切割前必須具有穿絲孔，以保證工件的完整性，這是顯而易見的。 凸形類工件雖然可以不需要穿絲孔， 直接從工件外緣切入， 但這樣的話， 坯件材料在切斷時， 會破壞材料內(nèi)部應(yīng)力的平衡狀態(tài)而

10、造成材料的變形，影響加工精度，嚴重時甚至造成夾絲、 斷絲。當采用穿絲孔時，可以使工件坯件保持完整，從而減少變形所造成的誤差。 7．電火花線切割加工的主要工藝指標有哪些？影響外表粗糙度的主要因素有哪些? 答： 在線切割加工過程中， 加工參數(shù)的選擇對加工工件的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用， 本書以 試訓(xùn)中心某一臺快速走絲線切割機為例， 講解線切割工藝參數(shù)的選擇。 一般情況下， 初始操 作者可以根據(jù)加工參數(shù)選擇的根本規(guī)那么進行選擇， 熟練者可以根據(jù)自己的經(jīng)驗選擇加工條 件。線切割加工參數(shù)包括脈沖寬度、 脈沖間隙于脈沖寬度比、 分組脈沖寬度、分組脈沖間隙 與脈沖寬度比峰值電流、進給速度和運絲速

11、度等。 影響加工外表粗糙度的幾個因素： 〔 1 〕導(dǎo)絲輪及其軸承因磨損而使精度變差； 〔 2〕電極絲 移動不平穩(wěn)，有振動；〔 3 〕電極絲繞得太松，張力不夠；〔4〕脈沖電源電參數(shù)選擇不當， 拉弧現(xiàn)象太多； 〔 5 〕 鉬絲損耗過大、 變細了的鉬絲在導(dǎo)輪內(nèi)竄動； 〔 6 〕 進給速度調(diào)節(jié)不當， 加工不穩(wěn)定。 8 ．什么叫極性效應(yīng)?在電火花線切割加工中是怎樣應(yīng)用的 ? 答：在線切割加工過程中，不管是正極還是負極，都會發(fā)生電蝕，但它們的電蝕程度不同。 這種由于正、 負極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象稱為極性效應(yīng)。 實踐說明， 在電火花加 工中，當采用短脈沖加工時，正極的蝕除速度大于負

12、極的蝕除速度；當采用長脈沖加工時， 負極的蝕除速度大于正極的蝕除速度。由于線切割加工的脈沖寬度較窄，屬于短脈沖加工， 所以采用工件接電源的正極， 電極絲接電源的負極， 這種接法又稱為正極性接法， 反之稱為 負極性接法。 電火花線切割采用正極性接法不僅有利于提高加工速度， 而且有利于減少電極 絲的損耗，從而有利于提高加工精度。 9.在ISO代碼編程中，常用的數(shù)控功能指令有哪些〔寫出五個以上〕？并簡述其功能。 答：G00快速點定位指令、G00直線插補加工指令、G02順時針圓弧插補指令、G03逆時針圓 弧插補指令、G40取消電極絲補償、G41電極絲左補償、G42電極絲右補償、G90絕對坐

13、標指 令、G91增量坐標指令、G92指定坐標原點、M00暫停指令、M02程序結(jié)束、T84啟動液泵、 T85關(guān)閉液泵、T86啟動運絲機構(gòu)、T87關(guān)閉運絲機構(gòu)。 10．什么叫放電間隙？它對線切割加工的工件尺寸有何影響？通常情況下放電間隙取多大？ 答： 放電間隙是指放電發(fā)生時電極絲與工件間的距離。 這個間隙存在于電極絲的周圍， 因此 側(cè)面的間隙會影響成形尺寸， 確定加工尺寸時應(yīng)予考慮。 快走絲線切割加工鋼件時放電間隙 一般在0.01mm左右，加工硬質(zhì)合金時放電間隙在0.005mm左右，加工純銅時放電間隙在 0.02mm 左右。 11．電火花線切割機床有哪些常用的功能？ 答： 1 〕軌跡控

14、制。 2 〕加工控制，其中主要包括對伺服進給速度、電源裝置、走絲機構(gòu)、工作液系統(tǒng)以及 其他的機床操作控制。 此外， 還有斷電保護、 平安控制及自診斷功能等也是比擬重要的方面。 3 〕其他的還有電極絲半徑補償功能、圖形的縮放、對稱、旋轉(zhuǎn)和平移功能、錐度加工 功能、自動找中心功能、信息顯示功能等。 12．簡述對電火花線切割脈沖電源的根本要求？ 答： 1〕脈沖峰值電流要適當，并便于調(diào)整。 2〕脈沖寬度要窄，并可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整。 3〕脈沖重復(fù)頻率要盡量高。 4〕有利于減少電極絲的損耗。 5〕脈沖電源必須輸出單向直流脈沖。 6〕脈沖波形的前沿和后沿以陡些為好。 7〕參數(shù)調(diào)節(jié)方便，適應(yīng)性強。